[实用新型]显微光谱的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光谱检测技术，尤其是一种显微光谱的检测装置。

背景技术

传统光谱分析技术是在宏观上对样品整体的光学行为（发射，吸收，反射，折射等）进行总体检测，获得样品成份的总和或平均分析结果。随着纳米材料科学，半导体低维结构材料与器件和医用生物光子学等领域的快速发展，人们不仅要得到总体平均的结果，更需要得到在空间微米尺度区域的光谱信息。

显微光谱分析又称微区光谱分析，是通过光学显微镜等辅助光学设备，采集微小区域的光信号进行光谱分析的一种方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，可测量样品微米尺度区域光谱的显微光谱的检测装置。

本实用新型目的通过下述技术方案实现：一种显微光谱的检测装置，至少包括一个显微镜，一根用于接收微区光谱信号的光纤和一个用于检测光谱的光谱仪，其中：所述的光纤的一端固定于显微镜的图像平面上，光纤的另一端连接到光谱仪上，用于将图像平面收集的光谱信号传输进光谱仪中，进行光谱检测，得到待测样品的显微光谱。

在上述方案基础上，所述的显微镜的图像平面是待测样品通过显微镜成像形成的光学共轭面，它包含了待测样品的完整的图像信息，并和待测样品具有点——点对应关系。

本实用新型的原理是：由于显微镜具有对样品放大成像的作用，例如通过50倍物镜的显微镜，样品2在图像平面3上所成的像是原样品大小的50倍。当把光纤4一端置于这个图像平面3上，假设此光纤4端面口径为100微米，则它所收集的光谱信号源自于样品2上大小为光纤4端面口径的1/50的区域，即2微米大小的区域。这样光谱仪5所检测的光谱信号就是这2微米大小的区域的光谱信息，从而实现了对样品微区的显微光谱检测。如果采用更大放大倍数物镜的显微镜和更小端面口径的光纤，可以进一步实现对更小尺度区域的显微光谱检测。

本实用新型的优越性在于：通过对普通的光纤光谱仪测量装置进行改进，得到一种结构简单，可测量微米量级区域光谱的低成本的显微光谱检测装置。可应用于纳米材料科学，半导体低维结构材料与器件和医用生物光子学等领域。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种显微光谱测量装置的示意图；

图中附图标记说明：

1——显微镜；

2——样品；

3——显微镜的图像平面，

4——光纤，

5——光谱仪。

具体实施方式

如图1本实用新型提供的一种显微光谱测量装置的示意图所示，一种显微光谱的检测装置，至少包括一个显微镜1，一根用于接收微区光谱信号的光纤4和一个用于检测光谱的光谱仪5，其中：所述的光纤4的一端固定于显微镜的图像平面3上，光纤4的另一端连接到光谱仪5上，用于将图像平面3收集的光谱信号传输进光谱仪5中，进行光谱检测，得到待测样品2的显微光谱信息。

其中，显微镜的图像平面3上是待测样品2表面的光学共轭面，它表现出样品2的放大图像，例如当显微镜1使用50倍的物镜时，图像平面3得到的像的大小为样品大小的50倍；即样品面2和图像面3的比例为1：50。当把光纤4的一端置于图像平面3时，一定口径大小的光纤所收集的光源自于样品表面上1/50光纤口径大小的区域，例如100微米口径的光纤收集的是样品表面2微米大小区域的光谱信号。当光纤4把这个光谱信号传输到光谱仪5后，光谱仪5所检测到的就是这2微米区域的样品光谱信号。

使用本实用新型所测量的样品微区的大小等于光纤口径大小和显微镜物镜的放大倍数的比值。例如当使用100倍的物镜时，100微米，200微米，400微米的光纤分别可以探测1微米，2微米，4微米大小区域的显微光谱信号。